Чтобы определить массу молекулы кислорода, используя данную информацию, мы можем воспользоваться формулой для средней квадратичной скорости (СКС) молекул газа, которая связана с температурой:
\[ v = \sqrt{\frac{3kT}{m}} \]
Где:
- \(v\) — средняя квадратичная скорость (500 м/с),
- \(k\) — постоянная Больцмана (\(1.38 \times 10^{-23} \, \text{Дж/К}\)),
- \(T\) — температура (320 К),
- \(m\) — масса одной молекулы.
Найдем массу молекулы, выразив \(m\) из формулы:
\[ m = \frac{3kT}{v^2} \]
Подставим известные значения:
\[ m = \frac{3 \times 1.38 \times 10^{-23} \times 320}{500^2} \]
Сначала посчитаем числитель:
\[ 3 \times 1.38 \times 10^{-23} \times 320 = 1.3248 \times 10^{-20} \]
Теперь знаменатель:
\[ 500^2 = 250000 \]
Теперь рассчитаем \(m\):
\[ m = \frac{1.3248 \times 10^{-20}}{250000} = 5.2992 \times 10^{-26} \, \text{кг} \]
Таким образом, масса одной молекулы кислорода составляет примерно \(5.3 \times 10^{-26}\) кг.